剛性和柔性印刷電路之間的元件尺寸差異

2021-09-15

剛性和柔性印刷電路之間的元件尺寸差異

由于其應用的性質(zhì)，柔性印刷電路對足跡有獨特的要求。

這是我必須以艱苦的方式學(xué)習的另一課。也就是說(shuō)，使用通常的組件對 FPC（柔性印刷電路）進(jìn)行流片，然后發(fā)現它并沒(méi)有真正以這種方式工作。有很多東西可以將剛性板與柔性板分開(kāi)。不同設計規則背后的主要原則之一是降低電路在彎曲時(shí)剝落的風(fēng)險。即使沒(méi)有連續彎曲，柔性電路在折疊、扭曲、紡錘形或殘缺處也可能處于張力之下。

嗯，但是靈活的部分一般不是我們安裝組件的部分。通常有一個(gè)加強筋覆蓋了彎曲部分，組件在另一側。因此，它是剛性的。對？并不真地。FPC 上使用的大多數加強筋都有一定程度的彎曲。Flex 疊層旨在盡可能薄，這是其優(yōu)勢之一。即使是不銹鋼的也有一些給予。其中很多是由 FR4 或另一層聚酰亞胺制成的；不那么粗壯。

簡(jiǎn)而言之，這意味著(zhù)我們想要更像 3 類(lèi)封裝的東西，其中最大尺寸的焊盤(pán)是首選。更多的面積使它在表面上有更多的咬合。flex 的典型規則之一是使用圓角逐漸縮小到跡線(xiàn)的線(xiàn)寬。任何突然的角度都會(huì )增加壓力，需要避免。四舍五入而不是四舍五入。

這些柔性電路的另一件事是它們需要對附加層有更大的容忍度。阻焊層、覆蓋層、加強筋和絲網(wǎng)印刷都在這把傘下。讓我們分解這些材料中的每一種，因為它們與組件占用空間有關(guān)。

阻焊層

正如您所料，有一種特定材料可以用于柔性電路上的 阻焊層上的阻焊層。它彎曲而不破裂 - 達到一定程度。對于剛性板，我們通常將阻焊層擴大 0.1 毫米（或每個(gè)焊盤(pán)邊緣 50 微米）。除非您使用激光定義的幾何形狀，否則 FPC 阻焊層開(kāi)口的理想位置將是該數字的 4 倍。結果是一排針很可能有一個(gè)群浮雕而不是單獨的掩模開(kāi)口。低容量焊接有助于防止焊錫橋接。

覆蓋層

它根據精度和生產(chǎn)數量使用不同的方法進(jìn)行預切割。無(wú)論是用模具沖壓還是用旋轉刀具銑削，都有特定的原始形狀，主要是最適合開(kāi)口的圓形和圓角矩形。當涉及激光時(shí)，有更多選擇，但它帶來(lái)的創(chuàng )造力需要更高的單價(jià)。對于使用 CNC 方法無(wú)法實(shí)現的奇怪形狀，可光成像覆蓋層的準確性稍差。

圖 1. 圖片來(lái)源：但在這張帶有 USB-C 連接器封裝的 FPC 的特寫(xiě)中可以看到覆蓋層開(kāi)口。

好的覆蓋層具有有機的外觀(guān)。如果你和人群一起去，你想要的顏色是黑色。這與組件占用空間無(wú)關(guān)，只是需要考慮的選項。該間隙可能比已經(jīng)足夠大的阻焊層開(kāi)口還要多 0.2 毫米。覆蓋層中的特定開(kāi)口應該在 PCB 占位面積PCB 占位面積中擁有自己的一層。

加強筋

在大多數情況下，帶有加強筋的區域的覆蓋層末端與加強筋有名義重疊，盡管它們位于撓性件的相對側。加強筋邊緣與覆蓋層和阻焊層相交的過(guò)渡區域總是交錯的。覆蓋層越過(guò)阻焊層的頂部，以幫助其保持向下。加強筋支撐整個(gè)過(guò)渡區域。這是一個(gè)無(wú)過(guò)孔和無(wú)焊盤(pán)區域。如果沒(méi)有正確完成，這將阻止設計進(jìn)入制造階段。

圖 2. 圖片來(lái)源：如下所示。請注意槽和大孔的眾多開(kāi)口，而銷(xiāo)圖案是該加強件的大量開(kāi)口。

許多柔性電路只不過(guò)是兩個(gè)其他印刷電路板之間的定制電纜。它們將具有某種類(lèi)型的連接器，金手指、通孔、表面貼裝或 ZIF 連接器及其互鎖銷(xiāo)。每一個(gè)下面都有一個(gè)特定的加強筋。應將該加勁肋幾何圖形添加到封裝中以供重復使用。

支持的焊盤(pán)與不支持的焊盤(pán)

FPC 行業(yè)區分了包含孔的焊盤(pán)和僅通過(guò)外層上的跡線(xiàn)連接到電路其余部分的焊盤(pán)。電鍍通孔或微孔都充當錨，防止焊盤(pán)在高溫偏移（例如焊接）期間抬起。

如果焊盤(pán)單獨懸掛在那里，則在那些惡劣的組裝環(huán)境中存在分層的危險。在這些情況下，我們喜歡做的是在打擊墊上添加所謂的馬刺。這些也可以稱(chēng)為標簽、法蘭、手指、錨或其他任何名稱(chēng)，但我認為馬刺是最準確的術(shù)語(yǔ)。當它們長(cháng)出一個(gè)或多個(gè)額外的存根，呃，馬刺時(shí)，為一些奇怪的墊堆形狀做好準備！

圖 3. 圖片來(lái)源無(wú)論是否有孔，懸垂的銅特征都將受益于在覆蓋層下塞入，但對于所謂的無(wú)支撐焊盤(pán) - 那些沒(méi)有孔的焊盤(pán)，錨固支線(xiàn)絕對是必要的。

絲印

FPC 上的標記可能會(huì )被擊中或丟失。即使在文本高度、筆畫(huà)寬度等方面非常保守時(shí)，我也傾向于錯過(guò)標記。無(wú)論標記離零件多遠，供應商都會(huì )建議將其移得更遠。忘記零件輪廓。板級標記可能就是您所期望的。

從設計的角度來(lái)看，大多數 flex 都相對簡(jiǎn)單，所以這是一個(gè)加分項。標記這些類(lèi)型電路的最簡(jiǎn)單方法可能是使用手持橡皮圖章和墨墊。剛性/柔性是一種不同的動(dòng)物，至少對于剛性區域而言，但我必須建議在 FPC 標記時(shí)保持簡(jiǎn)單。

包起來(lái)

由于這些限制，您庫中的剛性封裝可能不適用。為減少電路板流片后供應商提出的技術(shù)問(wèn)題數量，建議為每個(gè)符號選擇一個(gè)替代方案。說(shuō)到供應商，出于多種原因，專(zhuān)門(mén)從事柔性電路的供應商確實(shí)希望在您的設計周期早期與您合作。堆疊有更多的變量，過(guò)程需要更多的給予和接受。

這是在考慮實(shí)際撓曲、ESD 薄膜、止裂片、接地網(wǎng)和撓曲制造和組裝過(guò)程的其他深奧屬性之前。開(kāi)發(fā)符合獨特設計規則設計規則的特定庫 是在柔性電路領(lǐng)域取得成功的良好開(kāi)端。